KR20040074768A - 피 보관체의 안정적인 보관을 위한 보관 방법 및 보관함및 스토커를 포함하는 보관 장치 - Google Patents

피 보관체의 안정적인 보관을 위한 보관 방법 및 보관함및 스토커를 포함하는 보관 장치 Download PDF

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Abstract

외부 오염원으로부터 피 보관체를 안전하게 보관할 수 있는 보관 방법과 보관함 및 스토커를 포함하는 보관 장치가 개시되어 있다. 적어도 하나의 보관함의 외부로부터 가스를 공급하고, 보관함과 연통되는 제1 밸브를 개방한 후, 제1 밸브를 통하여 보관함 내부로 가스를 분사한다. 보관함 내부의 가스 압력을 상승시켜 보관함과 연통되는 제2 밸브를 개방하여 보관함 내부의 가스를 외부로 배출한다. 상기 스토커의 일측은 개방되며, 타측에는 가스 공급관이 설치된다. 스토커에 수용되는 보관함의 일측에는 가스 차단밸브가 장착된 가스 공급부가 설치되고, 타측에는 가스 차단밸브가 장착된 가스 배출부가 설치된다. 보관함 내부에 원활한 가스흐름을 유도함으로써 피 보관체 주위의 오염원을 효과적으로 제거할 수 있으며, 보관함 외부의 오염원이 내부로 유입되는 것도 방지하여 피 보관체를 안전하게 보관할 수 있다.

Description

피 보관체의 안정적인 보관을 위한 보관 방법 및 보관함 및 스토커를 포함하는 보관 장치{METHOD FOR SAFELY STORING AN OBJECT, AND APPARATUS HAVING A STORAGE BOX AND A STOCKER FOR STORING AN OBJECT}
본 발명은 보관 방법 및 보관함과 스토커를 포함하는 보관 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 보관함 내부에 원활한 가스 흐름을 유도하여 피 보관체 주위의 오염원을 효과적으로 제거하며, 보관함 내부의 압력을 일정하게 유지함으로써 외부의 오염원이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 보관 방법 및 보관함과 스토커를 포함하는 보관 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 보관 장치란 내부 대상물을 외부의 오염원 및 충격으로부터 안전하게 보호하는 역할을 한다. 종래에는 피 보관체를 단순히 외부로부터 차폐시키는 것이 대부분이었으며, 보다 효율적으로 보관하기 위해서는 보관 장치에 추가적인 요소나 복잡한 고가의 장치를 더 필요로 하였다. 그러나, 고가의 물건이나 주변 환경에 민감한 장비들은 보관 시 주의를 하지 않으면 보관 장치 내에 보관할 경우라 하더라도, 피 보관체가 변질 또는 부식될 가능성이 매우 높다. 특히, 장기간 한 장소에 보관되는 피 보관체는 계절 및 날씨 등 주변 환경에 의해서 반복적으로 영향을 받기 때문에 더 주의하여 보관되어야 한다.
보관함에 보관된 피 보관체에 영향을 미치는 대표적인 오염원으로서는 공기 중에 포함된 먼지 또는 습기 등을 들 수 있다. 예전부터, 미세한 먼지는 첨단 산업 분야에서 해결해야 할 주요 관심사였다. 대부분의 첨단 산업 분야에 있어서, 그 제조 공정이 실내에서 수행되지만 실내 공기는 자연 희석률이 부족한 상태에서 반복 순환되고 있으며, 건축 자재에 의한 실내 공기 오염도 심각하여 많은 부작용을 낳고 있다. 최근 들어서는 세계 모든 국가에서 에너지 절약을 위해 건물의 밀폐화가 가속화되면서 실내 공기의 오염은 날로 심각해지고 있다. 과거와 달리 실내 공기의질이 문제가 되고 있는 것은 산업화로 인해 외부 공기 자체가 오염되었기 때문이다. 단순환 환기 시설로는 실외의 더러운 공기와 먼지를 실내로 들여오는 결과만 초래한다. 또한, 에너지 절약을 위해서 화학 보온 단열재가 널리 사용되고, 건물 전체가 밀폐되면서 실내 공기 중에 각종 유해 성분들도 증가하고 있다.
첨단 산업 분야 가운데 특히 반도체 제조 산업에 있어서는 공기 정화 및 청정 기술은 반도체 생산 경쟁력을 향상시키는 절대적인 요소로 작용한다. 더욱이, 300mm 웨이퍼 시대의 본격 개화를 앞둔 메모리 산업 분야에서 청정 기술은 반드시 완성해야만 하는 핵심으로 평가되고 있다. 반도체 및 LCD 제조 공정 가운데 불순물을 없애는 세정 공정이 전체 공정의 약 30% 이상의 비중을 차지하고 있다. 반도체의 경우는 1999년 0.18㎛를 시작으로 2002년 본격적으로 0.13㎛ 시대가 열린 데 이어 2003년부터는 0.09㎛(90㎚)로 회로 폭이 예상보다 빠르게 미세화되고 있기 때문에, 반도체 제조 과정에 먼지나 불순물이 미치는 영향이 점점 증대하고 있다. 예를 들면, 회로 선폭이 0.18㎛인 경우에는, 약 0.09㎛ 정도의 먼지 크기가 허용되지만, 0.09㎛의 회로 선폭일 때는, 먼지 크기는 0.05㎛(50㎚) 이하로 조절되어야 한다. 따라서, 이러한 미세한 먼지를 제거하기 위한 세정 기술의 뒷받침은 반도체 제조 공정에 있어서 필수적이다.
또한, 먼지나 오염물 자국은 디스플레이 기판의 필름을 벗겨내기 때문에 극소량의 오염물도 기판을 모두 불량품으로 만들 수 있으며, 유기 ELD와 같은 첨단 디스플레이 장치에서도 갈수록 세정 기술에 대한 중요성이 높아지고 있다. 이에 따라, 플라즈마나 레이서 광선을 먼지 입자에 충돌시켜 빛 에너지를 열에너지로 전환하는 현상을 이용하여 먼지의 입자를 집진하는 장치도 개발되었다. 이러한 장치는 반도체 소자의 선폭이 100㎚ 이하로 감소하고 있는 현재의 메모리 반도체 소자 공정에서 나노 크기의 먼지 입자도 공정 및 장비에 치명적인 영향을 줄 수 있기 때문에 미세한 먼지까지도 제거하고자 개발된 것이다.
국내 반도체 분야에서 청정 산업의 시장규모는 연간 5000억에 달할 만큼 주요 사업으로 부각되고 있다. 더욱이, 청정 산업은 미세 입자오염이 주요 문제가 되는 반도체를 비롯해 액정 표시 장치, 전자, 신소재, 정밀 기계 공업, 반도체용 화학 약품 등의 제조 산업뿐만 아니라 미생물 오염이 문제가 되는 병원, 의약품 공장, 식료품 산업, 농업 등 거의 모든 산업 분야에 없어서는 안 될 필수 산업으로 부상하였으며 그 중요성 또한 날로 증대되고 있다. 최근 들어서는 반도체 분야이외에도 철강 산업 분야에서도 품질 경쟁력의 제고를 위해 청정 기술을 도입하고 있다. 예를 들면, 컬러 강판 생산라인 중 도장 과정의 설비를 밀폐 처리하여 보관하지 않으면 번지 등 공장 내 부유물이 페인트에 흡착되게 되어 도장 결함율이 높아진다. 가전제품에 사용되는 컬러 강판의 경우 도장 상태에 미세한 결함이라도 있으면 안 되기 때문에 먼지와 같은 부유물이 흡착되지 않도록 환경을 조성하여야 한다. 심지어 작업자가 통제실에 출입할 때에도 반도체 공정에서나 볼 수 있었던 클린룸(clean room)을 거치도록 할 만큼 작업환경 중 먼지를 제거하는 것은 주요 관심사가 되고 있다.
국내에서는 지난 80년대 이래로 반도체 산업의 성장과 함께 공기 청정 기술도 비약적인 발전을 이뤄 지금은 세계적인 수준에 근접하고 있다. 산업용 클린룸분야에서의 국산화율도 거의 80%에 근접하고 있지만 이는 정밀 기계 산업에 한정된 것이다.
미세한 먼지는 정밀 제품에 오작동의 원인이 되며 일단 내부로 유입된 먼지는 쉽게 외부로 배출되지 않고 쌓이는 경우가 많다. 이렇게 쌓인 먼지는 습기와 결합되어 피 보관체를 부식 또는 변질시키는 원인이 된다. 컴퓨터의 하드디스크나 반도체 등 정밀기계를 취급하는 공정에서는 얼마나 청정한 환경을 조성하였는지가 제품의 불량률을 좌우하는 중요한 요소가 된다. 카메라나 CCTV 등에 사용되는 렌즈 제조업체도 제조 환경을 청정하게 조성하고, 보관 시 먼지에 의한 피해를 줄이고자 청정 냉각 공기(clean cooling air)를 사용하고 있다.
일반적으로 습기로 인한 피해는 다양하게 나타날 수 있다. 습기는 미생물이 번식할 수 있는 여건을 제공하고 미생물의 배설물은 피 보관체에 부식을 유발한다. 습기는 쌀, 과일, 채소, 등의 식물뿐만 아니라 피복, 가죽, 전자 제품, 목재, 반도체 등 그 영향을 미치지 않는 것이 없을 정도로 매우 주의해야 하는 오염원이다. 전자 제품은 일반적으로 습기에 약하며, 습기가 높아지면 많은 전자 제품은 내부의 열이 외부로 발산되지 않기 때문에 과열, 누전 또는 감전 등의 위험성이 높아진다. 컴퓨터의 경우 내부에서 많은 열이 발생하게 되면 과부하에 걸리게 되고 오작동의 원인이 되기도 한다. 컴퓨터 제조업체는 습도가 높아지는 장마철에는 고장율이 30%나 높아지고 있다는 점을 들면서 컴퓨터를 보관 시 내부에 제습제를 넣어두거나 완전한 밀폐 또는 정기적인 통풍을 해주어야 한다고 권고하고 있다. 누전 및 감전은 전자 제품 내에 또는 전선에 물기가 스며들어 발생한다. 이런 현상이 발생하면 전기 사용량이 증가하게 되고 심지어는 화재 및 감전 사고로 이어지기도 한다. 더욱이, 염분이 포함된 습기는 금속 성분을 부식시키기 쉽고, 고가의 반도체 장비에 있어서는 매우 심각한 문제가 되고 있다. 최근 들어 많이 사용하고 있는 디지털 카메라는 그 자체가 첨단 부품의 집합체인 만큼 그 관리도 세심하여야 한다. 습기로 인해 내부 부품이 부식이 발생하면 아예 수리가 불가능할 수도 있다. 습기는 렌즈에도 곰팡이 같은 이물질을 발생시키고 렌즈의 초점을 흐리게 하는 등 성능을 저하시키는 원인이 되고 있다. 컴퓨터와 함께 네트워크 장비의 사용도 부쩍 늘어나고 있는데 네트워크 장비도 습기에 매우 취약하다. 전산 및 인터넷 서버는 좁은 공간에 고밀도의 열부하가 발생하기 때문에 습기에 의한 피해도 상대적으로 크다. 높은 습도는 장비 내부에 응결현상을 일으켜 하드웨어를 손상시키며 열팽창에 의한 컴퓨터 유발하는 원인이 된다.
반도체 제조 공정과 같은 첨단 산업 분야에서 온도, 습도 및 압력의 적절한 조절과 청정 환경은 필수적인 사항이다. 반도체 공정에 사용되는 제품은 대부분 고가이기 때문에 이러한 제품을 보관하기 위하여 다양한 보관 장치 및 방법이 개시되어 있다. 반도체 제조 라인에서는 아주 미세한 기술을 필요로 하기 때문에 공장 내에 먼지가 없어야 하고 습기 온도도 일정해야 한다. 반도체 공장 직원들이 방진복을 입고 클린룸을 거쳐서 공장 내로 들어가는 것도 이러한 이유 때문이다. 완성된 반도체 또한 특수한 포장재를 이용 이동시 주변 환경의 영향을 최소한 받도록 보관, 관리된다.
반도체에 관련된 보관 장치 및 방법은 대체로 두 가지로 분류할 수 있다. 외부로부터 공기 유출입이 없도록 보관 장치를 완전 밀폐시키는 경우와 가스를 순환시켜 보관함 내의 공기로부터 수분을 제거하는 것이다.
도 1a는 종래의 보관 장치의 사시도를 도시한 것이다.
도 1a를 참조하면, 종래의 보관 장치는 다층의 선반을 구비하는 보관대(12) 및 피 보관체가 수용되는 보관함들(14)로 이루어진다. 피 보관체는 보관함(14) 내부에 위치하고, 보관함(14)의 상부는 커버로 밀폐된다. 보관대(12)는 작업대에 인접하는 공간에 배치되고, 보관함(14)은 보관대(12) 상에 놓인다.
상기 보관 장치(10)는 현재 반도체 제조 공정에서 흔히 사용되고 있는 레티클(reticle) 보관 장치로서, 이동 및 보관이 용이하도록 다층의 보관대(12)위에 보관함(14)을 배치하는 간단한 구조를 가진다. 그러나, 레티클이 보관함(12) 내에 작업 환경과 유사한 환경에서 보관되기 때문에, 사고가 발생되거나 장기간 보관 시에 심각한 문제점을 유발할 수 있다. 예를 들면, 반도체 제조 공정 중에는 웨이퍼의 표면 처리를 포함하는 공정에서 독성과 부식성이 강한 많은 가스가 사용되는 바, 일반적으로 이들 과정에서 사용되는 가스는 약 20∼40% 정도가 공정 중 소모되고, 약 60∼80% 정도가 가스 상태로 방출된다. 방출되는 가스는 중간 처리 과정을 거쳐 공기 중으로 방출되는데, 가스 처리 과정 또는 제조 공정 중에 누출 사고가 발생할 수 있다. 식각 공정에서는 주로 할로겐족 화합물을 포함하는 폐가스가 발생하는데 할로겐족 화합물은 독성과 부식성이 강하여 인체 및 장비에 심각한 영향을 미친다. 현재, 이와 같은 폐가스를 처리하기 위하여 스크러버(scrubber)를 많이 사용하고 있으며, 특히, 이중 드라이 스크러버는 할로겐족 화합물을 주로 사용하는 공정에서많이 사용된다. 이외에도 여러 종류의 독성 가스가 많이 사용되고 있다. 예를 들면, 화학 기상 증착(CVD) 공정에서는 ammonia와 silane 등이 사용되며, 확산(diffusion) 공정에서는 ammonia, phophine, silane 등이 이용되고, 이온 주입(ion implantation) 공정에서는 arsine, boron trifluoride, phosphine 등이 사용되며, 박막(thin film) 공정에서는 silane, tetraethylorthosilicate, tetramethylbenzidine 등이 사용되고 있다.
상기와 같은 가스는 비록 밀폐된 공간 또는 처리 장치가 설치된 공간에서 사용하지만, 외부로 누출되기도 하여 클린룸으로 유입되기도 한다. 이에 따라, 보관함의 개폐 시에 누출된 가스가 보관함 내부로 유입되어, 보관함 내에 보관된 레티클에 성장성 결함을 유발할 수 있다. 반도체에 관련된 제품에 작은 결함이라도 생기면 많은 경우에 이를 폐기하여야 하며, 고가의 반도체 장비의 경우 공정에 시간적, 물질적 피해가 발생된다. 또한, 장기간 동안 방치하여야 하는 보관함의 경우, 보관함 내부에 소량의 습기가 포함되어 있으면 헤이즈(haze)성 결함 및 성장성 결함이 유발된다. 여기서, 헤이즈란 염소 성분과 대기 중의 수분(H2O)이 반응하여 형성된 HCl(2Cl2+ 2H2O = O2+ 4HCl), NH4OH(NF3+ H2O) 및 NH4SO4(NH3+ SO4)등 이 레티클 표면에 흡착됨으로써 발생되는 것으로, 반도체 공정 중 공정 마진을 감소시키고, 열 공정을 거칠 때 유해 가스를 발생시켜 챔버(chamber) 벽을 부식시키기도 한다.
도 1b는 국내 실용신안 제1999-0031088에 개시된 반도체 장비 보관용 스토커의 사시도를 도시한 것이다.
도 1b를 참조하면, 상기 스토커(24)는 밸브를 포함하는 질소 가스 공급관(21), 질소 가스 공급관(21)의 일측에 설치되어 질소 가스의 공급량을 조절하는 유량 측정기(22), 반도체의 각종 부품을 세정한 다음 보관하는 스토커 하우징, 질소가스 공급관(21)을 통해 공급되는 질소 가스를 스토커 하우징 내로 공급하는 질소 가스 유입관(26), 그리고 질소 가스 공급관(21)과 질소 가스 유입관(26) 사이에 설치하여 유입되는 질소 가스를 가열하는 질소가스 가열기(23)를 구비한다.
상기 스토커(24) 내에는 그 일측 및 타측에 각기 2개의 질소 가스 유입관(26)이 배치되고, 반도체 부품을 올려놓는 선반(28)과 바닥면(29)에 복수 개의 유동홀(27)을 형성하여 가스의 흐름이 원활하도록 한다.
상온에서 유입되는 질소 가스를 질소 가스 가열기(23)를 통해 고온으로 가열한 다음, 유량 측정기(22)를 통해 일정량의 질소를 조절하며 유동홀(27)을 통해 가스의 흐름을 원활하게 하는 한편 이물질 제거 능력을 향상시킬 수 있다. 그러나, 하우징 전면에는 하우징 내부로 반도체 부품을 유출입 시킬 수 있는 도어(도시되지 않음)가 형성되기 때문에, 도어의 개폐 시에 외부의 공기가 하우징 내부로 유입된다. 외부의 공기가 내부로 유입되면, 일정한 압력 및 온도로 유지되었던 하우징 내부 가스는 외부의 공기와 혼합된다. 이에 따라, 단지 하나의 피 보관체를 유출입 시킬 때에도 전체 피 보관체의 보관 효율을 저하시키게 된다. 또한, 변화된 내부 환경을 원하는 수준으로 다시 조절하기 위해서는 전체 내부로 가스를 재공급하여야 하며, 일정 수준에 도달하기까지 소정의 시간이 요구된다는 문제점이 있다.
반도체 부품의 경우 습기, 온도 및 먼지 등에 매우 민감하기 때문에 반복되는 환경은 성능은 연결될 수 있으며, 장기간 보관되는 피 보관체의 경우 헤이즈성 결함이나 성장성 결함이 발생할 가능성이 높아진다. 이는 에너지 낭비 및 시간 지연의 문제뿐만 아니라 최종 생산되는 반도체 제품의 결함 율을 높이는 문제점이 있다. 반도체 제품은 대부분 고가이며 일단 작은 결함도 발생된 반도체 제품의 경우 대부분 폐기 처리된다는 상황을 고려해 볼 때 반복되는 주변 환경의 변화는 심각한 문제를 야기할 수 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 제반 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 원활한 가스 흐름을 유도하여 피 보관체 주위의 오염원을 효과적으로 제거하고 보관함 외부의 오염원으로부터 피 보관체를 안전하게 보관할 수 있는 보관 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은 원활한 가스 흐름을 유도하여 피 보관체 주위의 오염원을 효과적으로 제거하고 보관함 외부의 오염원으로부터 피 보관체를 안전하게 보관할 수 있는 보관 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 목적은 퀵 커플링 방법을 적용하여 사용이 용이하고 제작비용도 절감할 수 있는 스토커를 제공하는 것이다.
본 발명의 제4 목적은 원활한 가스 흐름이 유도될 수 있는 간단한 구조에 밸브를 장착하여 오염원으로부터 피 보관체를 안전하게 보관할 수 있는 보관함을 제공하는 것이다.
도 1a는 종래의 보관 장치의 사시도이다.
도 1b는 종래의 반도체 장비 보관용 스토커의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피 보관체의 보관 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보관 장치의 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시한 보관 장치 중 보관함 및 스토커의 연결을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시한 장치 중 유입관과 가스 공급 부재의 연결을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 도 4에 도시한 장치 중 가스 배출 부재와 가스 공급 부재의 연결을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시한 보관함의 분해 사시도이다.
도 8은 도 2에 도시한 보관함 내부의 가스 흐름 및 오염원의 배출을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스토커의 사시도이다.
도 10은 도 7에 도시한 카세트의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보관함의 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 700：스토커 103, 500, 720, 721, 722, 900：보관함
105, 705：선반 111, 312, 631：유입관
120, 520：커버 130, 530：제2 하우징
131, 234, 412, 535, 661, 932：가스 배출 부재
210, 310, 610, 710：가스 공급관
231, 233, 331, 431, 536, 632, 931：가스 공급 부재
334：제3 밸브 367, 457：제1 밸브
369, 469：제1 가스 통로 434：제2 밸브
439：제2 가스 통로 550, 650, 850, 950：카세트
552, 652, 852, 952：슬롯 554, 654, 854, 954：가스홀
560, 660：피 보관체 711：튜브
933：제1 수동 밸브 934：제2 수동 밸브
957：도어
상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보관 방법에 의하면, 피 보관체가 수납되는 적어도 하나의 보관함을 제공하고, 상기 보관함을 밀폐한 다음, 상기 보관함의 외부로부터 가스를 공급하여 상기 보관함에 연통되는 제1 밸브를 통하여 상기 피 보관체가 수용된 보관함 내부로 가스를 분사한다. 이어서, 상기 보관함 내부의 가스 압력을 상승시켜 상기 보관함에 연통되는 제2 밸브를 통하여 상기 보관함 내부의 가스를 외부로 배출하여 상기 보관함 및 피 보관체로부터 오염원을 제거한다. 이 경우, 상기 가스의 공급 압력을 변화시켜 상기 제1 밸브를 개폐하며, 상기 보관함 내부의 가스 압력을 변화시켜 상기 제2 밸브를 개폐한다.
상술한 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 보관 장치는, 일측이 개방되고 타측에 홀이 형성된 제1 하우징 및 상기 홀을 통하여 상기 하우징에 연결되는 가스 유입 수단을 포함하는 스토커, 그리고 제2 하우징, 커버, 가스 공급 수단 및 가스 배출 수단을 포함하는 보관함을 구비한다. 이 때, 제2 하우징은 상기 스토커 내부에 수용되고, 그 상부가 개방된다. 커버는 제2 하우징의 상부에 결합되며, 가스 공급 수단은 상기 제2 하우징의 일측에 설치되고, 가스의 유출입을 제어하는 제1 밸브를 구비한다. 또한, 가스 배출 수단은 상기 제2 하우징의 타측에 설치되고, 가스의 유출입을 제어하는 제2 밸브를 구비한다.
전술한 본 발명의 제3 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스토커는, 상기 보관함의 유출입을 위하여 일측이 개방되고, 타측에는 적어도 하나의 홀이 형성된 하우징, 그리고 상기 홀을 통하여 상기 하우징의 내부로 연장되는 가스 유입 부재 및 상기 가스 유입 부재에 가스를 공급하는 가스 공급 부재를 포함하는 가스 유입 수단을 구비한다.
상술한 본 발명의 제4 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 보관함은, 상면이 개방된 하우징, 상기 하우징을 밀폐하는 커버, 상기 하우징의 일측에 설치되며, 내부에 배치되어 가스의 유출입을 제어하는 제1 밸브를 포함하는 가스 공급 수단, 그리고 상기 하우징의 타측에 설치되며, 내부에 배치되어 가스의 유출입을 제어하는 제2 밸브를 포함하는 가스 배출 수단을 구비한다.
본 발명에 따르면, 보관함 내부에 적절한 가스 흐름을 유도하여 피 보관체 주위의 오염원을 효과적으로 제거할 수 있는 동시에 보관함 내로의 외부 오염원의 유입도 방지할 수 있다. 또한, 간단한 구조의 보관함에 안전 밸브를 장착하여 보관함의 유출입 시 타 보관함에 영향을 주지 않으며, 사고 시에도 피 보관체를 안전하게 보관할 수 있다. 또한, 보관함과 스토커를 퀵 커플링 방식으로 용이하게 체결 및 분리할 수 있다. 더욱이, 본 발명은 반도체에 관련된 분야뿐만 아니라 식료품, 음료, 화장품, 의약품, 목재, 반도체, 전자 제품 등 등 산업 전 분야의 제조, 보관, 저장, 유통의 과정에 적용 가능하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 보관 장치 및 보관 방법을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피 보관체의 보관 방법을 설명하기 위한 순서도를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 보관함의 일측에는 보관함의 내부와 연통된 제1 밸브가 설치되고, 보관함의 타측에는 보관함의 내부와 연통된 제2 밸브가 설치되는 적어도 하나의 보관함을 제공한다(S11).
이어서, 상기 보관함 내에 레티클 등의 피 보관체를 수용함 후, 보관함을 밀폐시킨다(S12). 상기 보관함의 외부로부터 소정 압력 이상의 가스가 공급되면, 제1 밸브가 개방되어(S13) 보관함 내부로 가스가 유입된다. 유입된 가스는 피 보관체 주변으로 분사된다(S14). 이 경우, 보관함 내부의 오염원은 피 보관체에 영향을 미치지 않는 다른 화합물로 조성되거나 가스의 흐름에 포함된다. 보관함 내부의 가스 압력이 일정치 이상으로 상승되면, 제2 밸브가 개방되고(S15) 보관함 내부의 가스는 외부로 배출된다(S16).
보관함의 제2 밸브에 인접하는 다른 보관함의 제1 밸브가 연결되면, 제2 밸브를 통하여 배출되는 가스는 인접하는 보관함의 제1 밸브로 이동된다. 이동된 가스는 인접하는 보관함의 제1 밸브를 개방하여 인접하는 보관함 내부로 유입된다.
공급되는 가스의 압력이 소정의 값 이하로 감소하면 제1 밸브는 폐쇄되고, 보관함 내부의 가스 압력이 소정의 값 이하로 감소하면 제2 밸브는 폐쇄된다. 보관함 내부의 오염원은 가스의 기류에 포함되어 외부로 배출되거나 피 보관체에 영향을 미치지 않는 다른 화합물로 변화된다. 이 때, 보관함 내부의 압력은 보관함 외부의 압력보다 높게 유지되어 외부의 오염원이 내부로 유입되지 않는다. 보관함 내부로 공급되는 가스는 질소와 같은 불활성 가스나 이온화된 가스 또는 고온의 가스 등 피 보관체 및 보관함 내부의 오염원의 제거에 적합한 청정의 가스가 사용된다.
일차적으로 보관함 내부의 오염원은 가스의 흐름에 편승되어 외부로 배출되면서 제거되고, 보관함 내부에 잔존하는 오염원은 이차적으로 가스와 화학 반응을 일으켜 제거된다. 질소 가스의 경우, 습기를 포함한 오염원을 제거하는데 효과적이다. 예를 들면, 질소 가스는 습기와 다음 화학식과 같은 화학반응을 일으킨다.
2H2O＋N2→NH4NO2
피 보관체를 보관함으로부터 유출입할 경우, 흔히 발생하는 정전기는 이온화된 가스를 이용하여 제거할 수 있다. 피 보관체를 보관함 내에 장기간 보관하는 경우나 보관함으로부터 자주 유출입 하는 경우 등 보관 환경에 따라 적합한 가스를 이용하여 피 보관체를 효과적으로 보관할 수 있다. 본 발명에 따른 보관 방법은 보관함 내부에 가스 흐름을 유도하여 효과적인 밀폐 및 내부 오염원의 배출을 도모하는 모든 포장 기술에 적용 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보관 장치의 사시도를 도시한 것이며, 도 4는 도 2에 도시한 장치 중 보관함 및 스토커의 연결을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 보관 장치는, 일측이 개방되고 타측에 가스 공급관의 유입관(111)이 형성된 스토커(100) 및 보관함(103)을 포함한다.
상기 스토커(100)의 제1 하우징은 보관함(103)의 유출입이 가능하도록 그 일측이 개방되며, 타측(202)에는 홀이 형성되어 가스 공급관(210)의 유입관(111)이 홀을 통하여 스토커(100) 내부로 연장된다.
피 보관체가 수납되는 보관함(103)은, 박스형 제2 하우징(130), 제2 하우징(103)의 상부에 체결되는 커버(120), 제2 하우징(130)의 일측에 형성된 가스 공급 부재(231), 그리고 제2 하우징(130)의 타측에 형성된 가스 배출 부재(131)를 포함한다.
유입관(111)은 스토커(100)의 제1 하우징의 내부로 직각으로 돌출하도록 배치되며, 유입관(111)의 내부에는 가스 공급관(210)에 연통되는 유로가 형성된다. 스토커(100)의 제1 하우징 내에 수납되는 보관함(103)의 타측에 형성된 가스 공급 부재(231)는 유입관(111) 내에 삽입된다. 보관함(103)의 일측에 설치된 가스 배출 부재(131)에는 인접하는 다른 보관함(221)의 가스 공급 부재(233)가 연결되어, 보관함들(103, 221)은 서로 직렬로 연결된다.
상기 보관함들(103, 221)은 스토커(100)를 복수 개의 구획으로 구분하기 위하여 상기 스토커(100) 내에 배치되는 적어도 하나의 선반(105) 상에 배치된다. 선반(105) 상에 위치하는 보관함들(103, 221)을 스토커(100)의 타측(202)을 향해 이동시키면, 보관함(103)의 가스 공급 부재(231)는 유입관(111)에 직접 연결된다. 스토커(100) 및 보관함들(103, 221)의 제작 시에, 유입관(111)과 가스 공급 부재(231, 233)의 위치를 서로 대응하도록 조절함으로써, 보관함(103)의 가스 공급 부재(231)를 유입관(111)에 용이하게 연결할 수 있다.
상기 유입관(111)은 대체로 커플링 소켓으로 구성되며, 가스 공급 부재(231)는 커플링 플러그로 구성되어 유입관(111)과 가스 공급 부재(231)는 퀵 커플링 방법으로 연결된다. 가스 공급 부재(231)는 소정의 체결력으로 유입관(111)에 연결되는 한편 유입관(111)으로부터 용이하게 분리될 수 있다.
인접하는 다른 보관함(221)(이하, 제2 보관함이라 한다)은 유입관(111)에 직접 연결된 보관함(103)(이하, 제1 보관함이라 한다)에 나란하게 연결된다. 제2 보관함(221)을 제1 보관함(103) 쪽으로 이동시키면, 제2 보관함(221)의 가스 공급 부재(233)는 제1 보관함(103)의 가스 배출 부재(131)에 직접 연결된다. 제1 및 제2 보관함(103, 221)에 설치되는 가스 공급 부재들(231, 233)과 가스 배출 부재들(131, 234)은 동일한 축 중심을 가지기 때문에, 제1 보관함(103)과 제2 보관함(221)을 서로 용이하게 연결할 수 있다. 이 때, 제2 보관함(221)의 가스 공급 부재(233)는 퀵 커플링 플러그로 형성되고, 제1 보관함(103)의 가스 배출 부재(131)는 커플링 소켓으로 형성되어 제1 보관함(103)과 제2 보관함(221)을 퀵 커플링 방법으로 서로 연결할 수 있다. 따라서, 제2 보관함(221)을 소정의 체결력으로 제1 보관함(103)에 용이하게 연결할 수 있을 뿐만 아니라 제2 보관함(221)은 제1 보관함(103)으로부터 쉽게 분리할 수 있다.
상기 가스 공급 부재(231)는 가스 공급관(210)으로부터 유입관(111)을 통하여 가스를 공급받아 제1 보관함(103) 내부로 가스를 분사하며, 제1 보관함(103) 내부의 가스는 가스 배출 부재(131)를 통하여 제1 보관함(103)의 외부로 배출된다. 배출된 가스는 인접하는 제2 보관함(221)의 가스 공급 부재(233)를 통하여 제2 보관함(211) 내로 유입된다. 즉, 가스는 가스 공급관(210)으로부터 유입관(111)을 통해 공급되어 연결된 모든 보관함들(220, 221)의 내부를 통과한 다음, 최후의 보관함의 가스 배출 부재를 통하여 외부로 배출된다. 이 경우, 가스 공급관(210)으로부터 공급되는 가스 압력이 소정의 값 이상이 되면, 수많은 보관함을 연결하여도 각 보관함에 피 보관체들을 안전하게 보관할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시한 장치 중 유입관과 가스 공급 부재의 연결을 설명하기 위한 단면도이며, 도 6은 도 4에 도시한 장치 중 가스 배출 부재와 가스 공급 부재의 연결을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 가스 공급 부재(331)는 보관함의 일측(320)에 설치된다. 가스 공급 부재(331) 내에는 보관함의 내부에 연통되는 제1 가스 통로(369)가 형성되고, 제1 가스 통로(369)에는 보관함 내로의 가스의 유출입을 제어하기 위한 제1 밸브(367)가 설치된다.
한편, 가스 배출 부재(412)는 보관함의 타측(421)에 설치된다. 가스 배출 부재(412) 내에는 보관함의 내부에 연통되는 제2 가스 통로(439)가 형성되고, 제2 가스 통로(439)에는 보관함으로부터의 가스의 유출입을 제어하기 위한 제2 밸브(434)가 설치된다.
유입관(312)은 스토커의 타측(338)으로부터 스토커의 내부로 연장된다. 유입관(312)의 내부에는 가스 공급관(310)에 연통되는 유로(339)가 제공되고, 유로(339)에는 가스의 공급을 제어하기 위한 제3 밸브(334)가 설치된다. 유입관(312)은 가스 공급관(310)에 대하여 직교하는 방향으로 설치되며, 스토커의 타측(338)을 통하여 스토커 내부로 연장된다. 유입관(312)은 내부에 형성된유로(339)를 통하여 보관함 내에 가스를 공급한다.
유입관(312)의 단부에는 인접하는 보관함의 가스 공급 부재(331)를 수용하기 위한 수용홀이 형성된다. 수용홀의 내면과 가스 공급 부재(331)의 외면이 소정의 체결력으로 서로 접촉되도록, 유입관(312)의 내부에는 밀폐부재(336)가 설치된다.
유입관(312)의 유로(339)에는 제3 밸브(334)가 배치된다. 제3 밸브(334)는 내부에 스프링을 포함하며, 유로(339)를 개폐한다. 바람직하게는, 제3 밸브(334)는 소정의 압력에 따라 개폐되는 압력 밸브이며, 유입관(312)은 내부에 압력 밸브가 설치되는 퀵 커플링 소켓으로 이루어진다.
가스 공급 부재(331)는 보관함의 일측(320)으로부터 직교하는 방향으로 연장되어 인접하는 유입관(312)에 삽입된다. 이 경우, 가스 공급 부재(331)의 외면에는 홈이 마련되며, 이러한 홈에 유입관(312)의 밀폐부재(336)가 접촉된다. 가스 공급 부재(331)의 내부에는 보관함의 내부에 연통되는 제1 가스 통로(369)가 형성되어, 가스는 보관함 외부로부터 보관함 내부로 공급된다.
제1 가스 통로(369)에는 제1 가스 통로(369)를 개폐하는 제1 밸브(367)가 설치된다. 제1 밸브(367)는 내부에 스프링(368)을 포함하며, 공급되는 가스의 압력에 따라서 개폐된다. 바람직하게는, 제1 밸브(367)는 압력 밸브이며, 가스 공급 부재(331)는 내부에 압력 밸브가 설치된 퀵 커플링 플러그로 구성된다.
가스 공급부(331)의 단부가 유입관(312)으로 삽입되면서 제3 밸브(334)를 후방으로 이동시켜 유로(339)를 개방한다. 가스는 개방된 유로(339)를 통하여 가스 공급관(310)으로부터 가스 공급 부재(331)로 이동된다. 가스 공급 부재(331)로 이동된 가스는 제1 밸브(367)를 후방으로 이동시켜 제1 가스 통로(369)를 개방하여, 보관함 내부로 가스를 분사한다.
가스 공급 부재(331)가 유입관(312)으로부터 분리되면, 제3 밸브(334)는 폐쇄되어 유입관(312)으로부터 더 이상 가스가 공급되지 않게 된다. 또한, 공급되는 가스의 압력이 소정의 값 이하로 감소하면 제1 밸브(367)도 폐쇄되어, 외부로부터 가스가 보관함 내부로 공급되지 않는다. 유입관(312)이 퀵 커플링 플러그로 이루어질 경우, 가스 공급 부재(331)는 퀵 커플링 소켓으로 구성된다. 바람직하게는, 유입관(312)과 가스 공급 부재(331)는 체결 및 분리가 용이하도록 퀵 커넥팅 방법으로 연결된다. 또한, 제1 밸브(367) 및 제3 밸브(334)도 압력에 따라 가스의 유출입을 개폐하는 압력 밸브로 한정되는 것이 아니며, 경우에 따라 손잡이를 포함하는 수동 밸브가 사용될 수 있다.
가스 배출 부재(412)는 보관함의 타측(421)으로부터 직교하는 방향으로 설치되어, 인접하는 보관함의 가스 공급 부재(431)에 연결된다. 가스 배출 부재(412)의 내부에는 보관함의 내부에 연통되는 제2 가스 통로(439)가 형성되어 보관함 내부의 가스를 외부로 배출한다. 가스 배출 부재(412)의 단부에는 인접하는 보관함의 가스 공급 부재(431)를 수용하기 위한 삽입홀이 제공된다. 삽입홀의 내면에는 인접하는 보관함의 가스 공급 부재(431)의 외면에 접하여 소정의 체결력을 제공하며, 가스 공급 부재(431)의 외부를 밀폐하는 밀폐 부재(463)가 설치된다.
제2 가스 통로(439)에는 제2 밸브(434)가 설치된다. 제2 밸브(434)는 스프링(438)을 포함하며, 제2 가스 통로(439)를 폐쇄한다. 바람직하게는, 제2밸브(434)는 공급되는 가스의 압력의 변화에 따라 개폐되는 압력 밸브이며, 가스 배출부재(412)는 내부에 압력 밸브가 설치된 퀵 커플링 소켓으로 구성된다.
보관함 내부의 가스 압력이 소정의 값 이상이 되면, 제2 밸브(434)는 후방으로 이동되고, 제2 가스통로(439)는 개방된다. 보관함 내부의 가스는 개방된 제2 가스 통로(439)를 통하여 외부로 배출된다. 가스 배출 부재(412)에 인접하는 다른 보관함의 가스 공급 부재(431)가 연결되면, 가스는 가스 배출 부재(412)로부터 인접하는 보관함의 가스 공급 부재(431)로 이동된다. 인접하는 보관함의 가스 공급 부재(431)로 이동된 가스는 인접하는 보관함의 제1 밸브(457)를 후방으로 이동시켜 제1 가스 통로(469)를 개방한다.
따라서, 가스는 가스 공급관(310)으로부터 하나의 보관함으로, 하나의 보관함으로부터 인접하는 다른 보관함으로 이동되며, 결국은 가스는 마지막으로 연결된 최종 보관함의 가스 배출 부재를 통하여 외부로 배출된다. 보관함 내부의 가스 압력이 소정의 값 이하로 감소되면 제2 밸브가 폐쇄되어, 보관함 내부의 가스가 외부로 배출되지 않으며, 보관함 내부는 압력이 일정하게 유지되어 피 보관체는 안전하게 보관된다.
본 발명에 있어서, 가스 배출 부재는 가스 공급 부재의 형상에 따라 변화될 수 있다. 예를 들면, 가스 공급 부재가 퀵 커플링 소켓으로 구성될 경우, 가스 배출 부재는 부재도 퀵 커플링 플러그로 형성될 수 있다. 또한, 가스 배출 부재와 인접하는 다른 보관함의 가스 공급 부재는 연결 및 분리가 용이하도록 퀵 커넥팅 방법으로 연결되는 것이 바람직하다. 또한, 제2 밸브도 압력 밸브로 한정되는 것이아니며, 손잡이를 구비한 수동 밸브가 사용될 수도 있다.
도 7은 도 2에 도시한 보관함의 분해 사시도이다.
도 7을 참조하면, 보관함(500)은 상면이 개방된 박스형 제2 하우징(530), 제2 하우징(530)의 상부를 덮는 커버(520), 제2 하우징(530) 내부에 수용되는 카세트(550), 제2 하우징(530)의 일측에 설치되는 가스 공급 부재(536), 그리고 제2 하우징(530)의 타측에 설치되는 가스 배출 부재(535)를 포함한다.
커버(520)는 제2 하우징(530)의 상부에 대응하게 배치되어, 제2 하우징(530)의 상부가 수용된다. 커버(520)의 내면은 제2 하우징(530)의 외면에 밀착되어 제2 하우징(530)을 밀폐한다. 커버(520)는 외부의 오염원이 제2 하우징(530) 내부로 유입되는 것을 방지하고, 보관함(500) 내부의 압력이 일정 수준까지 상승 가능하도록 제2 하우징(530)을 밀폐한다.
카세트(550)는 제2 하우징(530)의 내면으로부터 소정의 간격으로 이격되어 제2 하우징(530)의 내부에 삽입된다. 카세트(550)는 양면에 형성된 다수 개의 슬롯(552) 및 슬롯(552)을 따라 형성된 다수 개의 가스홀(554)을 포함한다. 피 보관체(560)는 슬롯(552)과 슬롯(552)에 삽입되어 보관된다.
제2 하우징(530)에 삽입된 카세트(550)의 양면은 제2 하우징(530)의 내면으로부터 적어도 약 0.1mm 이상의 간격으로 이격된다. 가스 공급 부재(536)를 통하여 공급된 가스는 제2 하우징(530)과 카세트(550)사이의 공간에 일차적으로 수용된 다음, 카세트(550)의 가스홀(554)을 통하여 카세트(550) 내부로 분사된다. 카세트(550)의 상부에는 단차부(532)가 형성되며, 단차부(532)는 제2 하우징(530)의 상단에 접한다. 슬롯(552)은 피 보관체의 형상에 따라 다르게 형성될 수 있으며, 가스홀(554)은 가스가 피 보관체(560) 주위의 오염원을 효과적으로 배출할 수 있는 방향으로 슬롯(552)에 형성된다.
도 8은 도 2에 도시한 보관함 내부의 가스 흐름 및 오염원의 배출을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 가스 공급관(610)은 스토커의 타측(638)에 설치되며, 스토커의 내부로는 유입관(631)이 연장된다. 보관함(630)의 가스 공급 부재(632)는 유입관(631)에 삽입된다. 카세트(650)는 보관함(630)의 내벽으로부터 소정의 간격으로 이격되어 보관함(630)의 내벽과 카세트(650) 사이에는 공간(641)이 제공된다.
가스는 가스 공급관(610)으로부터 유입관(631)을 통하여 가스 공급 부재(632)로 이동된다. 가스 공급 부재(632)로부터 보관함(630) 내부로 유입된 가스는 일차적으로 상기 공간(641)에 수용된다. 상기 공간(641) 내에서 가스의 압력은 점차 상승되며, 압력이 상승된 가스는 카세트(650)의 가스홀(654)을 통과하면서 속도가 증가되어 피 보관체(660)로 분사된다. 피 보관체(660)는 가스 흐름의 방향에 대하여 평행하게 배치되어 가스의 흐름을 방해하지 않는다.
보관함(630) 내에서 가스는 일정한 방향으로 흘러가면서 내부의 오염원(681)을 가스의 기류(680)에 포함시키거나 피 보관체(660)에 영향을 미치지 않는 다른 화합물(682)로 변화시킨다. 오염원(681, 682)을 포함한 가스의 기류(680)는 가스 배출 부재(661)를 통하여 보관함(630) 외부로 배출된다. 이 때, 카세트(650)와 가스 배출부재(661) 사이에도 소정의 공간이 제공되며, 이러한 공간에서 가스의 압력은 상승되어 가스 배출 부재(661)를 통하여 오염원(681, 682)을 포함하는 가스가 고속으로 배출된다.
한편, 가스 공급 부재(632)로부터 불균일한 가스가 공급되더라도 카세트(650) 내부의 압력은 일정하게 유지될 수 있으며, 하나의 보관함에 다른 보관함이 연결되어도 모든 보관함들 내부의 압력은 동일하게 유지될 수 있다. 보관함(630) 내부의 압력은 보관함(630) 외부의 압력보다 높게 유지되어 외부의 오염원이 내부로 유입되지 않는다. 또한, 보관함(630) 내부로 공급되는 가스는 질소나 이온화된 가스 또는 고온의 가스 등 피 보관체(660)나 보관함(630) 내부의 오염원(681)을 효과적으로 제거하기 위한 가스를 사용할 수 있다. 일차적으로 보관함(630) 내부의 오염원(681)은 가스의 흐름(680)에 편승되어 외부로 배출되면서 제거되고, 보관함(630) 내부에 잔류하는 오염원(681)은 이차적으로 가스와 화학 반응을 일으켜 피 보관체(660)에 영향을 미치지 않는 화합물(682)로 변화된다. 질소 가스의 경우, 습기를 포함한 오염원을 제거하는데 효과적이며, 피 보관체(660)를 보관함(630)으로부터 유출입할 때, 자주 발생하는 정전기는 이온화된 가스를 이용하여 제거될 수 있다. 피 보관체(660)를 보관함(630) 내에 장기간 보관하는 경우나 자주 유출입 하는 경우 등 보관 여건에 따라 적합한 가스를 이용하면 피 보관체(660)를 효과적으로 보관할 수 있다.
유입관(631)과 가스 공급 부재(632), 가스 배출 부재(661)와 다른 보관함의 가스 공급 부재는 퀵 커플링 방법으로 연결될 수 있다. 유입관(631), 가스 공급 부재(632) 및 가스 배출 부재(661)에는 공통적으로 압력에 의해서 개폐되는 압력 밸브가 장착될 수 있다. 보관함(630)으로부터 하나의 피 보관체(660)를 꺼낼 시에는 원하는 피 보관체(660)가 보관된 보관함(630)을 가스 공급관(610)으로부터 분리시키고, 밀폐된 상태에서 원하는 장소까지 이동한 다음, 피 보관체(660)를 꺼낼 수 있으므로, 이동 중에 발생 할 수 있는 사고로부터 피 보관체(660)를 안전하게 보호할 수 있다. 이 경우, 이동 중인 보관함(630)의 압력은 외부의 압력보다 높기 때문에 외부의 오염원이 내부로 유입되지 않아 클린룸이외의 지역으로까지 안전하게 피 보관체(660)를 이동시킬 수 있다.
연결된 다수의 보관함으로부터 하나의 보관함(630)을 분리할 때, 해당 압력밸브가 닫힘으로써 다른 보관함에 영향을 주지 않는다. 분리 후 다시 보관 장치로 복귀한 보관함은 최종적으로 연결된 보관함의 가스 배출 부재에 연결되기 때문에 다른 보관함으로 오염원이 전달되는 것을 방지할 수 있다. 사용 빈도가 많은 보관함(630)을 유입관(631)에 연결시키고, 사용 빈도가 적은 보관함을 최단에 연결시키면 보다 보관 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 장기간 보관되는 레티클과 같은 피 보관체의 경우에는 내부에 지속적인 가스 흐름을 유도함으로써 성장성 결함을 방지 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스토커의 사시도를 도시한 것이다.
도 3 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스토커(700)는, 일측이 개방되고, 타측에는 홀이 형성되며, 내부에 복수 개의 선반(705)이 고정된 제1 하우징, 상기 홀을 통하여 제1 하우징 내부에 고정되는 유입관(111), 그리고 상기 유입관(111)에 연결되어 가스를 공급하는 가스 공급관(710)을 포함한다.
상기 제1 하우징은 보관함(791)의 유출입이 가능하도록 일측이 개방되고, 타측에는 홀이 형성된다. 제1 하우징의 내부에는 다수의 선반(705)이 고정되어 보관함들(720, 721, 722)을 지지한다. 가스 공급관(710)에 연결되는 유입관(111)은 제1 하우징의 홀을 통하여 제1 하우징 내부로 연장된다. 유입관(111)은 가스 공급관(710)의 일측으로부터 직교하는 방향으로 배치되고, 내부에는 가스 공급관(710)과 연통된 유로가 형성된다.
보관함들(720, 721, 722)은 스토커(700) 내부에 수용되며, 보관함들(720, 721, 722)의 일측에 설치된 가스 공급 부재는 각기 유입관(111)에 연결된다. 보관함(720)의 타측에 설치된 가스 배출 부재(131)에는 인접하는 다른 보관함(721)의 가스 공급 부재가 연결되어, 이웃하는 보관함들(720, 721, 722)은 나란하게 연결된다.
전술한 바와 같이, 유입관(111)은 퀵 커플링 소켓으로 구성되고, 가스 공급 부재는 커플링 플러그로 구성되어, 유입관(111)과 가스 공급 부재는 퀵 커플링 방법으로 연결된다.
스토커(700) 제1 하우징의 일측에는 보관함들(720, 721, 722)의 유출입이 가능하도록 개방부가 형성되고, 제1 하우징의 내부에는 서로 반대 방향으로 절곡된 다수의 부분으로 구성된 가스 공급관(710)이 배치된다. 제1 하우징의 내부에 다수의 선반(705)이 고정되며, 가스 공급관(710)은 제1 하우징의 타측 상부에 형성된 홀(701)을 통하여 제1 하우징 내로 연장된다. 또한, 가스 공급관(710)은 제1 하우징의 타측 하부에 형성된 홀(702)을 통하여 외부로 연장된다. 가스 공급관(710)은선반(705)의 위치에 대응하여 사로 다른 방향으로 절곡되는 다수의 부분으로 구성되며, 제1 하우징 후면에 위치한다. 가스 공급관(710)의 일측에는 다수의 튜브(711)가 연결되고, 각 튜브(711)의 단부에는 유입관(111)이 연결된다. 그러나, 제1 하우징의 일측이 전부 개방되지 않고, 보관함들(720, 721, 722)의 유출입이 가능하게 개구부가 형성될 수 있으며, 이 때 개방부를 개폐하는 도어가 장착될 수 있다.
각 보관함(720, 721, 722)은 선반(705) 상에 배치되며, 각 보관함(720, 721, 722)의 가스 공급부에는 유입관(111)이 체결된다. 제1 하우징 내부에 수용되는 보관함들(720, 721, 722)은 각 보관함들(720, 721, 722) 마다 가스 분배 튜브(711)가 연결되어, 하나의 보관함의 연결 및 분리 시에 다른 보관함들에 피해를 주지 않는다.
각 보관함들(720, 721, 722)로부터 분사되는 가스는 스토커(700)의 제1 하우징 내부에도 퍼지게 된다. 제1 하우징의 내부에는 일정 압력까지 가스가 축적되어, 제1 하우징 내부의 가스 압력은 외부의 압력보다 높게 유지된다. 이에 따라, 외부로부터 제1 하우징 내로 오염원이 유입되는 것을 방지되며, 사고에 대비하여 보관함들(720, 721, 722)을 이중으로 보호하는 역할을 하게 된다. 여기서, 제1 하우징의 일측이 개방됨으로써, 제1 하우징 내부의 압력이 포화압력까지 증가하는 것을 방지하는 동시에 보관함들(720, 721, 722)로부터 배출된 오염원을 효과적으로 스토커(700) 외부로 배출할 수 있다.
상기 스토커(700)는 보관효율의 증대를 위하여 다수 개의 가스 공급관 또는다수 개의 유입관을 구비할 수도 있으나, 이러한 구성은 보관 장치의 제조 비용을 고려하여 변경할 수 있다. 스토커(700)는 내부에 선반과 가스 공급관이 연결되는 간단한 구조로 형성되기 때문에 사용이 용이하며 제조 단가도 비교적 저렴하다.
도 10은 도 7에 도시한 카세트의 사시도이다.
도 7 및 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 보관함(500)은 상면이 개방된 박스형 제2 하우징(530), 제2 하우징(530)의 상부를 수용하는 커버(520), 제2 하우징(530) 내부에 수용되는 카세트(550), 제2 하우징(530)의 일측에 설치되는 가스 공급 부재(536), 그리고 제2 하우징(530)의 타측에 설치되는 가스 배출 부재(535)를 포함한다.
제2 하우징(530)의 외측 상부에는 단차부(532)가 제공된다. 커버(520)는 제2 하우징(530)의 상부에 대응하는 구조로 형성되어 제2 하우징(530)의 상부를 수용한다. 커버(520)의 내면은 제2 하우징(530)의 단차부(532)에 밀착되어 제2 하우징(530)을 밀폐한다. 커버(520)는 외부의 오염원이 제2 하우징(530) 내부로 유입되는 것을 방지하며, 보관함(500) 내부의 가스 압력이 일정치 이상으로 상승 가능하도록 제2 하우징(530)을 밀폐한다. 커버(520)는 제조 비용 및 사용의 편리성을 고려하여 사각형으로 형성되는 것이 바람직하지만, 원형의 돔형으로 형성될 수도 있다.
상기 가스 공급 부재(536)는 제2 하우징(530)의 일측에 설치되고, 가스 배출 부재(535)는 제2 하우징(530)의 타측에 배치된다. 가스 공급 부재(536)와 가스 배출 부재(535)는 서로 대향되는 배치되는 것이 바람직하지만, 피 보관체(560)의 구조 및 보관 조건에 따라서 다르게 배치될 수 있다. 또한, 각기 복수 개의 가스 공급 부재들 및 가스 배출 부재들이 제2 하우징에 설치될 수 있다.
도 10을 참조하면, 카세트(850)는 제2 하우징(530)의 내벽으로부터 약 0.1mm 이상의 간격으로 이격되어 제2 하우징(530) 내부에 삽입된다. 카세트(850)의 양면에는 다수 개의 슬롯(852)이 형성되고, 슬롯(852)을 따라 다수 개의 가스홀(854)이 배치된다. 카세트(850)의 상부에는 단차부가 형성되어, 이러한 단차부의 하부가 제2 하우징(530) 상단에 접촉된다. 피 보관체(560)는 슬롯(852)과 슬롯(852) 사이(856)에 삽입되어 보관된다. 가스홀(854)은 가스가 피 보관체(560) 주위의 오염원을 효과적으로 배출할 수 있는 방향으로 카세트(850)에 형성된다. 가스홀(854)은 각 슬롯(852)을 따라 직렬로 형성되는 것이 바람직하지만, 피 보관체(560)의 형상 및 상태에 따라서 다르게 형성될 수 있다. 카세트(850)의 양측 내벽에는 수직하게 슬롯(852)이 배치되며, 가스홀(854)은 각 슬롯(852)을 따라 일렬로 형성된다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보관함의 사시도를 도시한 것이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 보관함(900)은 제1 면에 설치되는 피 보관체의 유출입을 가능하게 하는 도어(957), 내부에 형성된 다수의 슬롯(952)을 구비하는 카세트(950), 제2 면에 고정되는 제1 수동 밸브(933)를 포함하는 가스 공급 부재(931), 그리고 제3 면에는 고정되는 제2 수동 밸브(934)를 포함하는 가스 배출 부재(932)를 구비한다.
가스 공급 부재(933)의 중앙부에는 보관함(900)의 내부에 연통되는 제1 가스통로(도시되지 않음)가 형성되며, 일측에는 상기 제1 가스 통로를 개폐하는 제1 수동 밸브(933)가 장착된다. 가스 배출 부재(932)의 중앙부에는 보관함(900)의 내부에 연통되는 제2 가스 통로(도시되지 않음)가 형성되며, 일측에는 상기 제2 가스 통로를 개폐하는 제2 수동 밸브(934)가 장착된다. 제1 수동 밸브(933) 및 제2 수동 밸브(934)는 사용자의 조작에 의하여 개폐되며, 보관함(900) 내부로의 가스 유출입을 개폐한다. 가스 공급 부재(931)는 스토커의 유입관에 삽입되어 보관함(900) 내부로 가스를 공급한다. 보관함(900)의 외부로부터 가스가 공급되면 사용자는 제1 수동 밸브(931)를 개방하여 보관함(900) 내부로 가스를 분사시킨다. 보관함(900) 내부에 소정의 압력이 형성되면 사용자는 제2 수동 밸브(934)를 개방하여 보관함(900) 내부의 가스를 외부로 배출한다. 보관함(900)을 유입관이나 다른 보관함으로부터 분리할 경우에는 사용자가 제1 수동 밸브(933) 및 제2 수동 밸브(934)를 폐쇄하여 외부로부터 보관함(900) 내부로 오염원이 유입되는 것을 방지한다.
카세트(950)는 피 보관체의 유입 방향에 대하여 평행하게 형성된 슬롯(952)을 구비한다. 다수의 가스홀(954)은 슬롯(952)을 따라 나란하게 형성되며, 피 보관체는 슬롯(952)과 슬롯(952)사이에 삽입되어 보관된다. 가스홀(954)은 가스가 피 보관체 주위의 오염원을 효과적으로 배출할 수 있는 방향을 따라 카세트(950)에 형성된다.
본 발명에 따르면, 보관함 내부에 적절한 가스 흐름을 유도하여 피 보관체 주위의 오염원을 효과적으로 제거할 수 있는 동시에 보관함 내로의 외부 오염원의유입도 방지할 수 있다.
또한, 간단한 구조의 보관함에 안전 밸브를 장착하여 보관함의 유출입 시 타 보관함에 영향을 주지 않으며, 사고 시에도 피 보관체를 안전하게 보관할 수 있다. 또한, 보관함과 스토커를 퀵 커플링 방식으로 용이하게 체결 및 분리할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 반도체에 관련된 분야뿐만 아니라 식료품, 음료, 화장품, 의약품, 목재, 반도체, 전자 제품 등 등 산업 전 분야의 제조, 보관, 저장, 유통의 과정에 적용 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (22)

  1. 피 보관체가 수납되는 적어도 하나의 보관함을 제공하는 단계;
    상기 보관함을 밀폐하는 단계;
    상기 보관함의 외부로부터 가스를 공급하여 상기 보관함에 연통되는 제1 밸브를 통하여 상기 피 보관체가 수용된 보관함 내부로 가스를 분사하는 단계; 및
    상기 보관함 내부의 가스 압력을 상승시켜 상기 보관함에 연통되는 제2 밸브를 통하여 상기 보관함 내부의 가스를 외부로 배출하는 단계를 포함하는 피 보관체의 안전 보관 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가스의 공급 압력을 변화시켜 상기 제1 밸브를 개폐하는 단계 및 상기 보관함 내부의 가스 압력을 변화시켜 상기 제2 밸브를 개폐하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피 보관체의 안전 보관 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 보관함에 분리 가능하게 연결되는 적어도 하나 이상의 보관함을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피 보관체의 안전 보관 방법.
  4. 일측이 개방되고 타측에 홀이 형성된 제1 하우징 및 상기 홀을 통하여 상기 하우징에 연결되는 가스 유입 수단을 포함하는 스토커; 및
    ⅰ) 상기 스토커 내부에 수용되며, 상부가 개방된 제2 하우징, ⅱ) 상기 제2 하우징의 상부에 결합되는 커버, ⅲ) 상기 제2 하우징의 일측에 설치되며, 가스의 유출입을 제어하는 제1 밸브를 구비하는 가스 공급 수단, 및 ⅳ) 상기 제2 하우징의 타측에 설치되며, 가스의 유출입을 제어하는 제2 밸브를 구비하는 가스 배출 수단을 포함하는 보관함을 구비하는 보관 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 가스 유입 수단은 외부로부터 가스가 공급되는 가스 공급관, 상기 가스 공급관에 연통되는 유입관, 상기 유입관 내에 형성되어 상기 가스 공급 수단에 연통되는 유로, 그리고 상기 유로 내에 배치되어 상기 유로를 개폐하는 제3 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 유입관 및 상기 가스 배출 수단은 퀵 커플링 소켓이며, 상기 가스 공급 수단은 퀵 커플링 플러그인 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 보관함은, 상기 제2 하우징으로부터 소정의 간격으로 이격되어 상기 제2 하우징에 삽입되는 카세트를 더 포함하고, 상기 카세트의 내벽에는 적어도 하나의 슬롯이 형성되며, 상기 슬롯에는 적어도 하나의 가스홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 가스 공급 수단은상기 제2 하우징에 연통되는 제1가스 통로를 더 포함하며, 상기 제1 밸브는 상기 제1 가스 통로 내에 배치되어 상기 제1 가스 통로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 밸브는 상기 제1 가스 통로를 통해 공급되는 가스의 압력의 변화에 따라 상기 제1 가스 통로를 개폐하는 압력 밸브인 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  10. 제 4 항에 있어서, 상기 가스 배출 수단의 단부에는 인접하는 보관함의 가스 공급 수단을 수용하기 위하여 삽입홈이 형성되고, 상기 가스 배출 수단 내에는 상기 삽입홈과 상기 제2 하우징을 연통시키는 제2 가스 통로가 형성되며, 상기 제2 밸브는 상기 제2 가스 통로 내에 배치되어 상기 제2 가스 통로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제2 밸브는 상기 제2 하우징 내부의 가스 압력의 변화에 따라 상기 제2 가스 통로를 개폐하는 압력 밸브인 것을 특징으로 하는 보관 장치.
  12. 적어도 하나의 보관함이 수용되는 스토커에 있어서,
    상기 보관함의 유출입을 위하여 일측이 개방되고, 타측에는 적어도 하나의 홀이 형성된 하우징; 및
    상기 홀을 통하여 상기 하우징의 내부로 연장되는 가스 유입 부재 및 상기 가스 유입 부재에 가스를 공급하는 가스 공급 부재를 포함하는 가스 유입 수단을 구비하는 스토커.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 가스 유입 부재는, 내부에 형성되어 상기 가스 공급 부재에 연통되는 유로 및 상기 유로 내에 배치되어 상기 유로를 개폐하는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스토커.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 밸브는 상기 가스 유입 부재에 대한 상기 보관함의 체결 또는 분리에 따라 상기 유로를 개폐하는 압력 밸브인 것을 특징으로 하는 스토커.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 가스 유입 부재는 퀵 커플링 소켓인 것을 특징으로 하는 스토커.
  16. 피 보관체를 수용하기 위한 보관함에 있어서,
    상면이 개방된 하우징;
    상기 하우징을 밀폐하는 커버;
    상기 하우징의 일측에 설치되며, 내부에 배치되어 가스의 유출입을 제어하는 제1 밸브를 포함하는 가스 공급 수단; 및
    상기 하우징의 타측에 설치되며, 내부에 배치되어 가스의 유출입을 제어하는 제2 밸브를 포함하는 가스 배출 수단을 구비하는 보관함.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 보관함은, 상기 하우징 내에 상기 하우징의 내벽으로부터 소정의 간격으로 이격되어 삽입되는 카세트를 더 포함하며, 상기 카세트의 양측에는 적어도 하나의 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯에는 적어도 하나의 가스홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 보관함.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 하우징의 일측에는 제1 결합홀이 형성되어 상기 가스 공급 수단이 고정되고, 상기 하우징의 타측에는 제2 결합홀이 형성되어 상기 가스 배출 수단이 고정되는 것을 특징으로 하는 보관함.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 가스 공급 수단은, 내부에 형성되어 상기 하우징에 연통되는 제1 가스 통로를 더 포함하며, 상기 제1 밸브는 상기 제1 가스 통로에 배치되어 상기 제1 가스 통로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 보관함.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 가스 배출 수단의 단부에는 인접하는 보관함의 가스 공급 수단이 수용되는 삽입홈이 형성되고, 상기 가스 배출 수단의 내부에는 상기 삽입홈과 상기 하우징을 연통시키는 제2 가스 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 보관함.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 제1 밸브는 상기 제1 가스 통로를 통하여 공급되는 가스 압력의 변화에 따라 상기 제1 가스 통로를 개폐하는 압력 밸브이며, 상기 제2 밸브는 상기 하우징 내부의 가스 압력의 변화에 따라 상기 제2 가스 통로를 개폐하는 압력 밸브인 것을 특징으로 하는 보관함.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 가스 공급 수단은 퀵 커플링 플러그이며, 상기 가스 배출 수단은 퀵 커플링 소켓인 것을 특징으로 하는 보관함.
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